Самодельная зарядка для литиевых аккумуляторов – Схемы самодельных зарядок для литий-ионных аккумуляторов (18650, 14500 li-ion), как правильно заряжать литий-полимерные АКБ

Самодельное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 18650

Аккумуляторы играют важную роль в любом механизме, работающим не от сети. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи стоят довольно дорого, из-за того, что вместе с ними нужно приобретать зарядное устройство. В аккумуляторных батареях используются разные комбинации проводниковых материалов и электролитов – свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионполимерные (Li-Po).

Я использую литий-ионные аккумуляторы в своих проектах, поэтому решил сделать зарядку для литиевых аккумуляторов 18650 своими руками, а не покупать дорогое, так что приступим.

Шаг 1: Видео

В видео показана сборка зарядного устройства.
Ссылка на youtube

Шаг 2: Список электрокомпонентов

Список компонентов, необходимых для сборки зарядного устройства для аккумуляторных батареек 18650:

Шаг 3: Список инструментов

Для работы вам будут нужны следующие инструменты:

Теперь, когда все нужные инструменты и компоненты подготовлены к работе, займемся модулем ТР4056.

Шаг 4: Модуль зарядного устройства Li-io аккумуляторов на основе чипа ТР4056

Немного подробнее об этом модуле. На рынке представлены два варианта этих модулей: с защитой аккумулятора и без нее.

Коммутационная плата, содержащая схему защиты, осуществляет контроль напряжения с помощью фильтра цепи питания DW01A (интегральная схема защиты батареи) и FS8205A (N-канальный транзисторный модуль). Таким образом, коммутационная плата содержит три интегральных схемы (TP4056+DW01A+FS8205A), в то время как модуль зарядного устройства без защиты батареи содержит лишь одну интегральную схему (TP4056).

TP4056 – модуль заряда одноэлементных Li-io аккумуляторов с линейным зарядом постоянного тока и напряжения. Корпус SOP и малое число внешних компонентов делают этот модуль прекрасным вариантом для использования в самодельных электроприборах. Он заряжает через USB так же хорошо, как через обычный блок питания. Распиновка модуля TP4056 прилагается (рис.2), как и график цикла зарядки (рис.3) с кривыми постоянного тока и постоянного напряжения. Два диода на коммутационной плате показывают текущий статус заряда – заряд, прекращение заряда и тд (рис.4).

Чтобы не повредить аккумулятор, заряд 3,7 В литий-ионных аккумуляторов должен осуществляться при значении постоянного тока 0,2-0,7 от их емкости, пока выходное напряжение не достигнет 4,2 В, после чего заряд будет осуществляться постоянным напряжением и постепенно снижающимся (до 10% от первоначального значения) током. Мы не можем прервать заряд при напряжении 4,2 В, так как уровень заряда будет 40-80% от полной емкости аккумулятора. За этот процесс отвечает модуль TP4056. Еще один важный момент – резистор, соединенный с выводом PROG, определяет зарядный ток. В модулях, представленных на рынке, обычно с этим выводом соединен 1,2 КОм резистор, что соответствует зарядному току 1А (рис.5). Чтобы получить другие значения зарядного тока, можно попробовать ставить другие резисторы.

Даташит модуля ТР4056

DW01A – интегральная схема защиты батареи, на рис.6 показана обычная схема подключения. Полевые МОП-транзисторы М1 и М2 соединены внешне интегральной схемой FS8205A.

Даташит DW01A

Даташит FS8205A

Эти компоненты установлены на коммутационной плате модуля заряда литий-ионных батарей TP4056, ссылка на который есть в Шаге 2. Мы должны сделать только две вещи: дать напряжение в диапазоне 4-8 В на входной разъем, и соединить полюса аккумулятора и контактами + и – модуля TP4056.

После этого продолжим сборку зарядного устройства.

Шаг 5: Схема проводки

Чтобы завершить сборку электрокомпонентов, спаяем их в соответствии со схемой. Я приложил схему в программе Fritzing и фото физического соединения.

1. + контакт разъема питания соединяем с одним из контактов выключателя, а – контакт разъема питания соединяем с пином GND стабилизатора 7805
2. Второй контакт выключателя соединяем с пином Vin стабилизатора 7805
3. Устанавливаем три конденсатора 100 нФ параллельно между Vin и GND пинами стабилизатора напряжения (для этого используйте макетную плату)
4. Устанавливаем конденсатор 100 нФ между пинами Vout и GND стабилизатора напряжения (на макетной плате)
5. Соедините Vout пин стабилизатора напряжения с IN+ пином модуля TP4056
6. Соедините пин GND стабилизатора напряжения с IN- пином модуля TP4056
7. Соедините + контакт батарейного отсека с B+ пином модуля TP4056, а – контакт батарейного отсека соедините с В- пином модуля TP4056

На этом соединения завершены. Если вы используете 5 В блок питания, пропускайте все пункты с подключениями к стабилизатору напряжения 7805, и подключайте + и – блока напрямую к IN+ и IN- пинам модуля TP4056 соответственно.
Если вы будете использовать 12В блок питания, при прохождении тока 1А стабилизатор 7805 будет нагреваться, это можно исправить теплоотводом.

Шаг 6: Сборка, часть 1: прорезаем отверстия в корпусе

Для того, чтобы правильно уместить все электрокомпоненты в корпусе, в нем нужно прорезать отверстия:

1. Лезвием ножа отметьте на корпусе границы батарейного отсека (рис.1).
2. Горячим ножом прорежьте отверстие по сделанным меткам (рис.2 и 3).
3. После прорезания отверстия, корпус должен выглядеть как на рис.4.
4. Отметьте место, где будет находиться USB-разъем модуля TP4056 (рис.5 и 6).
5. Горячим ножом прорежьте в корпусе отверстие для USB-разъема (рис. 7).
6. Отметьте места на корпусе, где будут находиться диоды модуля TP4056 (рис. 8 и 9).
7. Горячим ножом прорежьте отверстия под диоды (рис. 10).
8. Таким же образом сделайте отверстия под разъем питания и выключатель (рис.11 и 12)

Шаг 7: Сборка, часть 2: устанавливаем электрокомпоненты

Следуйте инструкции, чтобы установить компоненты в корпусе:

1. Установите батарейный отсек так, чтобы монтажные точки были снаружи отсека/корпуса. Клеевым пистолетом приклейте отсек (рис.1).
2. Установите на место модуль TP4056 так, чтобы USB0разъем и диоды попали в соответствующие отверстия, зафиксируйте термоклеем (рис.2).
3. Установите на место стабилизатор напряжения 7805, зафиксируйте термоклеем (рис.3).
4. Установите на свои места разъем питания и выключатель, зафиксируйте их термоклеем (рис.4).
5. Расположение компонентов должно выглядеть так же, как на рис.5.
6. Нижнюю крышку закрепите на месте винтами (рис.6).
7. Позже я закрыл неровности, оставшиеся от горячего ножа, черной изолентой. Также их можно сгладить наждачкой.

Завершенное зарядное устройство показано на рис.7. теперь его нужно испытать.

Шаг 8: Испытание

Установите разряженный аккумулятор в зарядное устройство. Включите питание в разъем 12В или USB. Красный диод должен моргать, это значит, что идет процесс заряда.

Когда заряд будет завершен, должен загореться синий диод.
Прикладываю фото зарядного устройства в процессе заряда и фото с заряженным аккумулятором.
На этом работа завершена.

Плата зарядки с защитой, для самоделок под литий

Плата довольно популярная и обзор на нее уже здесь был, так что я просто освежу информацию в памяти сообщества. Сам купил для переделки фонаря с ИК датчиком, т.к. он «поглощает» по 4 батарейки формата ААА каждый месяц. Обзор сделаю весной, когда собственно доберусь до этого фонаря.
Кто впервые видит эту деталь, на языке обывателя вкратце расскажу, что это такое и как её можно применить в домашнем хозяйстве.
Данная плата в основном применяется для переделки изделий на батарейках под питание от лития (аккумуляторов 18650 и старых батарей от телефонов/смартфонов). Очень часто плату используют для переделки фонарей, настольных ламп, игрушек. Так же можно сделать самодельное зарядное устройство. А если добавить универсальную плату повышения напряжения, то можно смастерить хороший блок питания.

Примеры переделок

Вот пример переделки дешевого налобного фонаря.
Фото Alfardiys На фото плата без защиты

Пример переделки настольной лампыФото cartmannn. Плата с защитой

Итак, плата зарядки выполнена на контроллере TP4056. Есть платы на этом же контроллере но без защиты как на фото под спойлером выше. На данной модели установлена чип защиты который не дает аккумулятору перезаряжаться. Покупать лучше партиями по 4-5 шт. т.к. это выходит дешевле, да и запас лишним не бывает.

Вот так выглядит партия из 5-и штук. При необходимости просто отламываем один сегмент и начинаем мастерить.
Так выглядят платы с оборотной стороны
Плата очень маленькая и компактная, что дает возможность встроить ее практически в любое устройство без лишнего свободного пространства.
Подключение очень простое. Вставляем кабель в microUSB разъем и плата готова к работе.
Проверим тестером напряжение на выходах

Теперь мультиметром.
Теперь USB-ZKE
Схема подключения
Другим источником может служить вот такой «умный» модуль AC-DC. Припаять провод с вилкой и готово питание от сети 220 В. Ссылка
Потребителем может быть светодиод фонарика или моторчик игрушки. А если поставить вот такой модуль, то получиться зарядка. Ссылка
А подключив такой модуль, сможете в ручную выставлять требуемое напряжение на выходе от 4 до 38 В Ссылка
Для подключения аккумулятора используем например вот такой держатель Ссылка

Упаковка

Оплата и трек

Цену продавец поднял совсем недавно и судя по продажам не надолго. Если надобность в платах не критичная, можно подождать пока цена упадет.

Как видим хоть платка и мала, но может служить хорошим подспорьем для переделки многих бытовых устройств на потребление от литиевых аккумуляторов.
Понимаю что ничего нового я не написал, но надеюсь что для кого-то этот пост будет полезен и интересен.
Спасибо за внимание.

Зарядное устройство аккумуляторов 18650 своими руками

Сейчас очень популярны аккумуляторные батареи типа 18650. Их используют в повер банках, мощных фонариках, лазерных указках, портативных колонках и для различных самоделок. Продаются как с зарядным устройством, так и отдельно.

В этой статье я расскажу, как сделать простое зарядное устройство для этих аккумуляторных батарей.

Сборка и тестирование зарядного устройства для ознакомления.

Нам понадобится:
1. Шприц 20мл
2. 2 медных проводка
3. Пружинка от держателя батарей (из старой техники или игрушек)
4. Модуль заряда литиевых батарей 18650 на TP4056 5В 1А с micro USB интерфейсом (ссылка на модуль)
5. Термоклей
6. Аккумуляторная батарея тип 18650 (ссылка на батарею)

Из инструментов:
1. Паяльник
2. Клеевой пистолет
3. Канцелярский нож

Шаг 1
Нам понадобится медицинский шприц на 20мл

и аккумуляторная батарея типа 18650.

Шприц идеально подходит под размеры батареи.

Шаг 2
Отрезаем канцелярским ножом носик шприца(где вставляется иголка), чтобы он нам не мешал в дальнейшей эксплуатации.

Шаг 3
Берем пружинку от держателей батарей из старой техники(например от пульта или игрушек).

Продеваем снизу в отверстие медный проводок и закрепляем его на спирали пружинки как показано на фото.

Шаг 4
Далее помещаем провод с пружинкой во внутрь шприца и продеваем провод в отверстие, где был отрезанный носик шприца. Фиксируем провод в отверстии термоклеем.

Шаг 5
Берем модуль заряда литиевых батарей 18650 на TP4056 5В 1А с micro USB интерфейсом и крепим его термоклеем на шприц в удобном месте.

Соблюдая полярность подводим провода к модулю и припаиваем их паяльником. Можно изолировать модуль от внешнего мира прозрачным скотчем.

Немного о модуле TP4056 5В 1А. (ссылка на модуль)
Предназначен для заряда литиевых аккумуляторов 3.7В током до 1А. Этот модуль, благодаря размерам и разъему micro USB, легко встраивается в различные устройства и может служить альтернативной заменой для вышедших из строя зарядных устройств литиевых аккумуляторов. Поддерживает различные типы литиевых аккумуляторов, в том числе и популярный 18650. Модуль не защищен от переплюсовки (не соблюдения полярности) подключения, так что будьте внимательны при подключении аккумуляторов.

Шаг 6
Отрезаем от поршня шприца небольшой кусок у основания с резинкой, как показано на фото. Этим будем фиксировать батарею внутри шприца.

Шаг 7
Проделываем отверстие в шприце для медного проводка, чтобы он мог касаться плюсового контакта батареи.
Отверстие надо делать на уровне, когда батарея не зафиксирована поршнем шприца. На фото видно, что я ошибочно сделал одно нижнее отверстие в зафиксированном положении батареи.

Шаг 8
После того, как продели провод в проделанное отверстие и зафиксировав поршнем батарею, можно начинать тест зарядного устройства.

Зарядное устройство работает стабильно. Аккумулятор не греется во время зарядки.

Благодаря индикации на модуле можно следить за процессом зарядки(красный светодиод) и завершением процесса заряда батареи(синий светодиод). Устройство актуально благодаря низкой стоимости расходного материала для самодельного зарядного устройства и не сложного исполнения.

Так же можно делать из шприцов 20мл и держатели для данного типа аккумуляторных батарей и использовать их в различных самоделках.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Простейшее зарядное для Li-ion из хлама

Изготавливаем своими руками простое зарядное устройство для li-ion из подручных средств. 

Не раз задаваясь вопросом о заряде Li-ion, Li-pol пришел к созданию простого зарядного устройства. Устройство состоит из нескольких блоков. Индикатор процесса заряда аккумулятора и плата от аккумулятора планшета.

Схема очень простая и спаять ее не составит труда даже начинающему паяльщику.

Детали можно раздобыть практически везде.

Для конструкции нам понадобится:

• транзистор КТ361;
• резисторы на 0.25 ватт и сопротивлением 22 и 470 ом;
• резистор от 1 ватт с сопротивлением 2.2 ом;
• диод 1N4148;
• двухцветный светодиод;
• платка BMS и любого литиевого аккумулятора, будь то планшет, моб. телефон.

Паяем навесным монтажом. Так конструкция более компактна.

тест

Припаиваем платку BMS к нашей схеме. Монтируем устройство в яйцо от киндера. Клеем термо-клеем.

Провода выводим наружу. Монтируем крокодилы и устройство готово.

Светодиод индицирует процесс заряда. Оранжевое свечение (зеленый+желтый) — заряд идет. Зеленый — заряд окончен

Более подробную сборку можно посмотреть на видео.

Автор статьи “Простейшее зарядное для Li-ion из хлама”  Popvovka

Смотрите так же: